(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道レール上を走行可能な相互に連結されている第１作業車および第２作業車と、前記第１作業車と同一構成の第３作業車とを有し、
前記第３作業車は、前記第２作業車を挟み、前記第１作業車とは逆向きに連結されており、
前記第１作業車には、前後方向に所定のストロークで移動可能なブーム式高所作業機が搭載されており、
前記第２作業車には、前後方向に所定のストロークで移動可能な削孔機が搭載されており、
前記削孔機によるトンネル覆工内周面に対する作業範囲に、作業員の手が届くように、前記ブーム式高所作業機の前後方向の移動のストロークが定められていることを特徴とするトンネル覆工の補修に用いる連結作業車群。
【請求項２】
前記ブーム式高所作業機は、
ブーム旋回台と、
このブーム旋回台に支持されている多段ブームと、
この多段ブームの先端に取り付けた作業用バケットと、
前記ブーム旋回台の垂直軸線回りの旋回動作、前記多段ブームの伸縮動作、および、当該多段ブームの起伏動作を行わせる駆動機構と、
前記ブーム旋回台を前後方向にスライドさせるスライド機構とを備えており、
前記作業用バケットの移動範囲が、前記削孔機による前記作業範囲をほぼ包含するように、前記ブーム旋回台のスライドのストロークが定められていることを特徴とする請求項１に記載のトンネル覆工の補修に用いる連結作業車群。
【請求項３】
前記削孔機は、
先端にビットを取付けた自穿孔型ロックボルトに回転と打撃を加える油圧ドリフタと、
前記油圧ドリフタを前後にスライドさせる案内となるガイドシェルと、
前記ガイドシェルを支持し前後にスライドさせ、且つ鉛直面内のトンネル中心で旋回させる機構を有するブームと、
前記ブームを支持し昇降及び水平面で旋回させる機構を持つブーム旋回台と、
前記ブーム旋回台を前後左右にスライドさせる機構とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のトンネル覆工の補修に用いる連結作業車群。
【請求項４】
前記第１作業車および前記第２作業車は、それぞれ、アウトリガ付きの台車を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のうちのいずれかの項に記載のトンネル覆工の補修に用いる連結作業車群。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道用のトンネル覆工の補修に用いる連結作業車群に関し、特に、ロックボルトなどを用いてトンネル内面に施工されたコンクリート等からなる既設の覆工を補修するために用いるのに適した連結作業車群に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道用のトンネルは、その円弧状あるいはかまぼこ状の内周面にコンクリートなどからなる覆工が施されている。トンネル覆工、たとえば覆工コンクリートなどは、土圧、湧水状態の変化などに起因して覆工背面に空洞ができる、あるいは、覆工コンクリートに亀裂が発生するなどの劣化が生ずる。また、覆工コンクリート自体の劣化に起因して、亀裂などが発生して劣化する。このような状態を放置すると、覆工コンクリートの脱落などの危険が生ずるので、トンネル覆工は定期的に検査され、必要な場合には補修工事が行われる。トンネル覆工の補修方法としてはロックボルトあるいはアンカーボルトを用いる方法が知られている。この方法では、補修箇所に、削孔機によってロックボルト孔を形成し、そこにロックボルトを挿入し、グラウト材を注入してロックボルトを地山に定着させるようにしている。特許文献１には、ロックボルトを用いた補修方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２９５５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トンネル覆工の補修工事は、鉄道車両の運行を止めた状態で行われるので、短時間で効率良く行うことが必要である。
【０００５】
本発明の課題は、この点に鑑みて、短時間で効率良く鉄道用のトンネル覆工の補修作業を行うための連結作業車群を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明のトンネル覆工の補修に用いる連結作業車群は、
鉄道レール上を走行可能な相互に連結されている第１作業車および第２作業車と、前記第１作業車と同一構成の第３作業車とを有し、
前記第３作業車は、前記第２作業車を挟み、前記第１作業車とは逆向きに連結されており、
前記第１作業車には、前後方向に所定のストロークで移動可能なブーム式高所作業機が搭載されており、
前記第２作業車には、前後方向に所定のストロークで移動可能な削孔機が搭載されており、
前記削孔機によるトンネル覆工内周面に対する作業範囲に、作業員の手が届くように、前記ブーム式高所作業機の前後方向の移動のストロークが定められていることを特徴としている。
【０００７】
本発明の連結作業車群を用いた補修工事においては、トンネル内において各作業車を止め、作業員がブーム式高所作業機に乗ってトンネル覆工の内周面を点検して補修が必要な個所を確認する。補修が必要な個所に削孔機を用いて穿孔し、ロックボルトなどを挿入してグラウト材などを注入して定着させる。また、背面空洞部分にもグラウト材などを注入して空洞を充填する。このような補修工事においては、ブーム式高所作業機を前後方向（走行方向）に移動させながらトンネル覆工の内周面を確認できる。換言すると、削孔機によって穿孔可能なトンネル覆工内周面の範囲を確認できる。したがって、作業車を繰り返し移動させて、トンネル覆工内周面を確認するなどの作業が不要であり、短時間で効率良く補修工事を行うことができる。
【０００８】
また、本発明では、第１作業車と同一構成の第３作業車を、第２作業車を挟み、第１作業車とは逆向きの状態で連結しているため、補修作業の効率化を図ることができる。
【０００９】
このように、削孔機の前後に、ブーム式高所作業機を前後方向に移動可能な状態で配置しておくことにより、作業員は、トンネル覆工内周面における各補修箇所へのアクセスがきわめて容易となり、補修工事を効率良く行うことが可能になる。
【００１０】
ここで、本発明において使用するブーム式高所作業機は、ブーム旋回台と、このブーム旋回台に支持されている多段ブームと、この多段ブームの先端に取り付けた作業用バケットと、前記ブーム旋回台の垂直軸線回りの旋回動作、前記多段ブームの伸縮動作、および、当該多段ブームの起伏動作を行わせる駆動機構と、前記ブーム旋回台を前後方向にスライドさせるスライド機構とを備えている。この場合には、前記作業用バケットの移動範囲が、前記削孔機による前記作業範囲をほぼ包含するように、前記ブーム旋回台のスライドのストロークを定めておけばよい。
【００１１】
また、本発明で使用する削孔機は、先端にビットを取付けた自穿孔型ロックボルトに回転と打撃を加える油圧ドリフタと、油圧ドリフタを前後にスライドさせる案内となるガイドシェルと、ガイドシェルを支持し前後にスライドさせ、且つ鉛直面内のトンネル中心で旋回させる機構を有するブームと、ブームを支持し昇降及び水平面で旋回させる機構を持つブーム旋回台と、ブーム旋回台を前後左右にスライドさせる機構を備えている。
【００１２】
さらに、本発明で使用する第１作業車および第２作業車は、それぞれ、アウトリガ付きの台車を備えていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のトンネル覆工の補修に用いる連結作業車群は、ブーム式高所作業機が前後（走行方向）に移動可能に搭載されている第１作業車と、削孔機が同じく前後（走行方向）に移動可能に搭載されている第２作業車とが連結された構成となっている。削孔機によるトンネル覆工内周面の作業範囲に対して、ブーム式高所作業機に乗った作業員は容易にアクセスできる。また、第１作業車と同一構成の第３作業車を、第２作業車を挟み、第１作業車とは逆向きの状態で連結しており、削孔機の前後に、ブーム式高所作業機を前後方向に移動可能な状態で配置した構成となっている。これにより、作業員は、トンネル覆工内周面における各補修箇所へのアクセスがきわめて容易となる。よって、本発明の連結作業車群を利用すれば、トンネル覆工の補修工事を短時間で効率良く行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用したトンネル覆工の補修に用いる連結作業車群の編成例を示す側面図である。
【図２】削孔機が搭載されている作業車を示す平面図、側面図および端面図である。
【図３】図３の作業車の掘削機の可動範囲を示す説明図である。
【図４】ブーム式高所作業機が搭載されている作業車を示す平面図、側面図および端面図である。
【図５】図４のブーム式高所作業機のスライド機構を示す平面図、側面図およびＡ−Ａ矢印図である。
【図６】図１の連結作業車群におけるアウトリガを示す平面図、縦断面図、横断面図および伸長時の横断面図である。
【図７】図１の連結作業車群における作業用バケットの移動範囲を示す平面図、側面図および端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したトンネル覆工の補修に用いる連結作業車群の一例を説明する。
【００１６】
（全体構成）
図１に示すように、連結作業車群１は、鉄道レール２を走行可能な６両編成の作業車１０、２０、３０、４０、５０、６０から構成されている。両端に連結されている作業車１０、６０は逆向きに連結された同一構成のものであり、前後に走行装置を備えた走行台車１１、６１を備え、走行台車１１、６１には、操縦室１２、６２、ブームバケット１３、６３、アーチ部検査台１４、６４および接合部検査台１５、６５が搭載されている。作業車１０に連結されている作業車２０は、前後に車輪２１ａ、２１ｂを備えた２５ｔボギー台車２２を備え、この上には、コンプレッサー２３、発電機２４、スライム処理装置２５、注入ポンプ２６、モルタルミキサー２７、資材機２８、水タンク２９などの機器が搭載されている。
【００１７】
作業車３０（第１作業車）は、１０ｔアウトリガ付き台車３１と、この上に搭載されているブーム式高所作業機３２とを備えている。作業車５０（第３作業車）は作業車３０と同一構成であり、１０ｔアウトリガ付き台車５１と、この上に搭載されているブーム式高所作業機５２とを備えている。これら作業車３０、５０は、作業車４０を挟み、逆向きの状態（対称な状態）で連結されている。作業車４０（第２作業車）は、２０ｔアウトリガ付きボギー台車４１と、この上に搭載されているロックボルト削孔機４２とを備えている。
【００１８】
（作業車４０）
図２を参照して、ロックボルト削孔機４２が搭載されている作業車４０を説明する。作業車４０のアウトリガ付きボギー台車４１の前後の下面にはレール走行用の車輪４１ａ、４１ｂが取り付けられている。アウトリガ付きボギー台車４１の上面には、前後方向（走行方向）に沿って移動用レール４４が配置されており、走行用台車４５が移動用レール４４上を前後に走行可能である。この走行用台車４５にはロックボルト削孔機４２が搭載されている。
【００１９】
ロックボルト削孔機４２は走行用台車４５に搭載されているブーム旋回台４２ａを備えており、このブーム旋回台４２ａに起伏用ブーム４２ｂが搭載され、この起伏用ブーム４２ｂの先端に削孔機本体４２ｃが取り付けられている。ロックボルト削孔機４２は、操作台４２ｄの操作レバーなど操作することによって駆動される。すなわち、削孔機本体４２ｃは、先端にビット４２ｆを取付けた自穿孔型ロックボルト４２ｇに回転と打撃を加える油圧ドリフタ４２ｈと、油圧ドリフタ４２ｈを前後にスライドさせる案内となるガイドシェル４２ｉとを備えており、起伏用ブーム４２ｂは、ガイドシェル４２ｉを支持し前後にスライドさせ、且つ鉛直面内のトンネル中心で旋回させる機構を有しており、ブーム旋回台４２ａは、起伏用ブームを４２ｂ支持し昇降及び水平面で旋回させる機構を有しており、ブーム旋回台４２ａを前後左右にスライドさせる機構を有する走行用台車４５に搭載されている。
【００２０】
ここで、ロックボルト削孔機４２は、図２（ｂ）において実線で示す待機位置４２Ａから、想像線で示す前方位置４２Ｂおよび後方位置４２Ｃに移動可能であり、たとえば、そのストロークＳ１は５０００ｍｍである。なお、ロックボルト削孔機４２の前側には発電機４６が搭載されており、その後ろ側には水タンク４７などが搭載されている。
【００２１】
図２および図３を参照して説明すると、ロックボルト削孔機４２は、その削孔機本体４２ｃを図２（ａ）に示すように前後方向に延びる待機位置から横方向に９０度旋回させ、この状態で、上下方向に昇降させることにより、削孔機本体４２ｃに装着されている自穿孔型ロックボルト４２ｇの先端のビット４２ｆを目標とする位置に向けることができる。すなわち、旋回・昇降の２つの動作でレール２に直交するトンネル３の直交断面上において、削孔方向をトンネル中心より放射状に正確且つ迅速に位置決めできる。また、走行台車４５を前後方向に走行させることにより、前後方向におけるストロークＳ１の範囲内において、覆工コンクリート４の内周面４ａの任意の位置を穿孔することができる。
【００２２】
（作業車３０）
次に、図４を参照してブーム式高所作業機３２が搭載されている作業車３０について説明する。作業車３０のアウトリガ付き台車３１の前後の下面にはレール走行用の車輪３１ａ、３１ｂが取り付けられており、その上面には前後方向にスライド台３３ａをスライドさせるスライド機構３３が搭載されている。このスライド機構３３にブーム式高所作業機３２が搭載されている。ブーム式高所作業機３２は、スライド台３３ａに搭載されているブーム旋回台３２ａを備えており、このブーム旋回台３２ａには多段ブーム３２ｂが搭載されており、この多段ブーム３２ｂの先端に作業用バケット３２ｃが取り付けられている。また、ブーム式高所作業機３２には、ブーム旋回台３２ａの垂直軸線回りの旋回動作、多段ブーム３２ｂの伸縮動作、および、当該多段ブーム３２ｂの起伏動作を行わせるための発電機３５、油圧ユニット３６を備えた駆動機構が備わっている。
【００２３】
図５にはブーム式高所作業機３２を取り外した状態の作業車３０を示してあり、この図から分かるように、ブーム式高所作業機３２が搭載されているスライド台３３ａを前後方向に延びるスライドレール３３ｂに沿ってスライドさせるスライド機構３３は、台車３１上において前後方向に水平に配置された上段スライドシリンダ３３ｃおよび下段スライドシリンダ３３ｄを備えている。スライド台３３ａは上段スライドシリンダ３３ｃによって待機位置３３Ａから後方に向けて途中位置３３Ｂまでスライドする。途中位置３３Ｂからは、下段スライドシリンダ３３ｄによって、上段スライドシリンダ３３ｃと共に更に後側の後端位置３３Ｃまでスライドする。したがって、全体として前後方向にストロークＳ２だけスライド可能であり、このストロークＳ２は例えば３２５０ｍｍである。よって、スライド台３３ａに搭載されているブーム式高所作業機３２もストロークＳ２だけ前後にスライド可能である。
【００２４】
なお、作業車５０も作業車３０と前後が逆になっている以外は同一構成であり、スライド台５３ａを備えたスライド機構５３にブーム式高所作業機５２が搭載されている。ブーム式高所作業機５２は、スライド台５３ａに搭載されている旋回台５２ａと、この旋回台５２ａに搭載されている多段ブーム５２ｂと、この多段ブーム５２ｂの先端に取り付けられている作業用バケット５２ｃを備えている。また、スライド機構５３によって、ブーム式高所作業機５２は、前後方向にストロークＳ２でスライド可能である。
【００２５】
（アウトリガ）
次に、図６は、作業車３０、４０、５０に取り付けられているアウトリガを示す平面図、側面図および動作説明図である。アウトリガ７０は、各作業車３０、４０、５０において、その台車の前後の四隅に取り付けられている。アウトリガ７０は、駆動モータ７１と、この駆動モータ７１によって駆動されるアウトリガジャッキ７２とを備えている。アウトリガジャッキ７２は、台車の裏面に垂直に取り付けたアウターケース７３と、この内部に同軸状態に配置されたインナーケース７４とを備えており、インナーケース７４は、アウターケース７３の下端開口から下方に突出可能であり、その下面にはウレタンバッド７５が取り付けられている。図６（ｃ）に示す待機状態では、インナーケース７４がアウターケース７３内に引き込まれている。動作状態においては、インナーケース７４が下方に突出して地面に押し付けられた状態になる。
【００２６】
（動作説明）
図７を参照して、このように構成した連結作業車群１の動作を説明する。この図においては３両の作業車３０、４０、５０のみを示してある。中央の作業車４０に搭載されているロックボルト削孔機４２は、前後方向にストロークＳ１で移動可能であり、このスロトークＳ１の範囲内において、トンネル覆工コンクリート４の内周面４ａにおける任意の位置を穿孔することができる。この作業車４０の両側に連結されている作業車３０、５０に搭載されているブーム式高所作業車３２、５２は、スライド機構３３、５３による前後方向のストロークＳ２の範囲内で前後にスライド可能である。
【００２７】
図に示すように、多段ブーム３２ｂ、５２ｂを伸長させた状態において、作業用バケット３２ｃ、５２ｃの高さを、そこに乗っている作業員がトンネル覆工コンクリート４の内周面４ａの頂点位置に手が届く高さに保持する。この状態で、ブーム式高所作業機３２、５２を前後にスライドさせると、作業用バケットに乗っている作業員は、ロックボルト削孔機４２による作業範囲に手が届き、作業を行うことができる。このように、作業用バケット３２ｃ、５２ｃの移動範囲が、ロックボルト削孔機４２による作業範囲をほぼ包含するように、スライド機構３３、５３によるストロークが定められているので、連結作業車群１を繰り返し前後に移動せるなどの作業が不要であり、効率よく順次にトンネル覆工コンクリート４の点検および補修工事を行うことができる。
【００２８】
（その他の実施の形態）
なお、上記の例では、作業車４０の前後に逆向きに同一構成の作業車３０、５０を連結しているが、作業車３０、５０のスライド機構３３、５３のストロークを異なるものとしてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１    連結作業車群
２    鉄道レール
３    トンネル
４    トンネル覆工コンクリート
４ａ  内周面
１０、２０、３０、４０、５０、６０  作業車
３１、５１  アウトリガ付き台車
３２、５２  ブーム式高所作業機
３２ａ、５２ａ  旋回台
３２ｂ、５２ｂ  多段ブーム
３２ｃ、５２ｃ  作業用バケット
３３、５３      スライド機構
３３ａ、５３ａ  スライド台
３３ｂ  スライドレール
３３ｃ  上段スライドシリンダ
３３ｄ  下段スライドシリンダ
４１    アウトリガ付きボギー台車
４２    ロックボルト削孔機
４２ａ  旋回台
４２ｂ  起伏用ブーム
４２ｃ  削孔機本体
４２ｄ  操作台
４２ｆ  ビッド
４２ｇ  自穿孔型ロックボルト
【図１】
0005400535.tif 000002
【図２】
0005400535.tif 000003
【図３】
0005400535.tif 000004
【図４】
0005400535.tif 000005
【図５】
0005400535.tif 000006
【図６】
0005400535.tif 000007
【図７】
0005400535.tif 000008